[发明专利]一种以CaO 为载体循环捕集二氧化碳的设备及工艺

权利要求书

1.一种以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备，包括经管道相连的净化装置（1）和碳化塔（3），其特征在于，所述碳化塔（3）经管道依次连接有沉降分离机（5）、离心机（7）、干燥机（8）、计量装置（9）、密闭环形煅烧炉（10）、物料储存仓（11）、斗式提升机（12）、化灰机（13）、粗桨池（14）和旋液分离器（16），所述旋液分离器（16）再与碳化塔（3）相连；所述环形煅烧炉（10）经管道还依次连接有水冷换热器（19）、压缩机（20）、冷凝器（21）和CO₂储存罐（22）；所述沉降分离机（5）、离心机（7）和化灰机（13）分别通过管道与回用水池（23）连接。

2.根据权利要求1所述的以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备，其特征在于，所述净化装置（1）的净化气体出口通过加压机（2）与碳化塔（3）底部气体入口相连；所述碳化塔（3）通过输送泵a（4）与所述沉降分离机（5）相连；所述沉降分离机（5）通过输送泵b（6）与所述离心机（7）相连；所述粗浆池（14）通过输送泵c（15）与所述旋液分离器（16）相连；所述旋液分离器（16）通过输送泵d（17）与所述碳化塔（3）相连；

所述密闭环形煅烧炉（10）通过输送泵e（18）与所述水冷换热器（19）相连；

所述回用水池（23）通过输送泵f（24）连接化灰机（13）。

3.根据权利要求1所述的以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备，其特征在于，所述碳化塔（3）腔体底部设置有气体分布器（3a），上部设有气体挡板（3b）、气体排放口（3c）和碳化剂输入口（3d）。

4.根据权利要求1所述的以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备，其特征在于，所述环形煅烧炉（10）为全密闭式煅烧炉，在该炉体中设置有辐射加热部件（10a），所述辐射加热部件（10a）采用电加热辐射管、隔绝烟气的加热辐射管或微波加热辐射管。

5.根据权利要求1所述的以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备，其特征在于，所述斗式提升机（12）侧设置有卸料器（12a），化灰机（13）连接在所述卸料器（12a）底部。

6.一种以CaO为载体循环捕集二氧化碳的工艺，其特征在于，该工艺包括下述步骤：

步骤A，尾气净化处理：将烟气引入净化装置（1），去除其中的有害气体及杂质，经过净化处理后的烟气中主要成分为CO₂和N₂；

步骤B，碳化：将净化处理后的烟气通过加压机（2）加压，进入碳化塔（3）中，其中，CO₂与碳化塔（3）内部的石灰乳溶液发生碳化反应生成CaCO₃浆料和H₂O，N₂由碳化塔顶部气体排出口（3c）排入大气中；

步骤C，碳化产物CaCO₃处理：碳化反应生成的CaCO₃浆料分别通过沉降分离机（5）分离、离心机（7）脱水、干燥机（8）干燥后，形成成品轻质碳酸钙，成品轻钙经计量装置（9）计量后输送至密闭环形煅烧炉（10）中；

步骤D，CO₂解吸：成品轻质碳酸钙CaCO₃在密闭环形煅烧炉（10）内经高温煅烧分解，得到煅烧产物CaO及高浓度的CO₂；

步骤E，CaO消化：将煅烧产物CaO运送至储存仓（11）冷却至60度以下，输送至斗式提升机（12），并经卸料器（12a）离心卸载至化灰机（13）；CaO与化灰机（13）内来自水冷换热器（19）的热水和回用水池（23）的清水混合发生消化反应，生成的石灰乳粗桨排入粗桨池（14）中；

步骤F，石灰乳精制：粗桨池（14）内的石灰乳输送至旋液分离器（16）进行精制，得到石灰乳精浆；

步骤G，石灰乳回收利用：经精制后得到的石灰乳精浆输送至碳化塔（3），以补充碳化塔（3）内部的碳化吸收剂；

步骤H，高纯度CO₂封存储存：密闭环形煅烧炉（10）上部气态产物CO₂气体经由耐热管道输送至水冷换热器（19）冷却；冷却后高纯CO₂气体经压缩机（20）、冷凝器（21）的作用转变为液态CO₂成品，由密闭管道输送至CO₂存储罐（22）中存储。